JP2008116634A - 画像表示媒体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＣチップのアンテナが効率よく配置された画像表示媒体およびその製造方法を提供することである。
【解決手段】画像表示媒体の製造方法は、透明な表面支持基板３１上に、透明な表面電極３２を形成する工程と、背面支持基板４１上に、背面電極４２およびループ形状のアンテナ４５を同じ材料から同時に形成する工程と、アンテナ４５にＩＣチップ４４を接続する工程と、表面支持基板３１と背面支持基板４１を、表示層２を挟んで対向配置する工程と、を含む。
【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、非接触ＩＣチップを有する画像表示媒体およびその製造方法に関する。

従来のＩＣチップを有するカード媒体として、無線アンテナを有して非接触でＩＣチップにデータを読み書きする非接触ＩＣカードがある（例えば、特許文献１参照）。このような非接触ＩＣカードによれば、外部装置であるリーダ・ライタの無線アンテナから電波が照射されると、画像表示媒体の無線アンテナの内部を通る磁界が変化して電磁誘導により電力が発生し、ＩＣチップのデータの読み書きが行われる。
特開２００３−３４６１０８号公報

本発明の目的は、ＩＣチップのアンテナが効率よく配置された画像表示媒体およびその製造方法を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の一態様は、以下の画像表示媒体を提供する。

［１］透明な表面支持基板上に、透明な表面電極を形成する工程と、背面支持基板上に、背面電極およびアンテナを同じ材料から同時に形成する工程と、前記アンテナにＩＣチップを接続する工程と、前記表面支持基板と前記背面支持基板を、表示層を挟んで対向配置する工程と、を含むことを特徴とする画像表示媒体の製造方法。

［２］前記背面電極およびアンテナを形成する工程は、前記背面支持基板上に導電膜を形成する工程と、前記導電膜をエッチングによりパターニングし、前記背面電極および前記アンテナを形成する工程と、を含むことを特徴とする［１］に記載の画像表示媒体の製造方法。

［３］前記導電膜は、金属膜であることを特徴とする［２］に記載の画像表示媒体の製造方法。

［４］前記背面電極およびアンテナを形成する工程は、スクリーン印刷やインクジェット印刷等の印刷法により、前記背面支持基板上に導電性インクを印刷する工程を含むことを特徴とする［１］に記載の画像表示媒体の製造方法。

［５］前記導電性インクは、金属インクであることを特徴とする［４］に記載の画像表示媒体の製造方法。

［６］前記背面電極およびアンテナを形成する工程は、サーマルリボンを用いた熱転写印刷により、前記背面支持基板上に導電箔を印刷する工程を含むことを特徴とする［１］に記載の画像表示媒体の製造方法。

［７］前記導電箔は、金属箔であることを特徴とする［６］に記載の画像表示媒体の製造方法。

［８］画像を表示する表示層と、前記表示層を挟んで対向配置された、透明な表面電極を有する透明な表面支持基板、および背面電極を有する背面支持基板と、背面支持基板上に形成された所定のデータを格納するＩＣチップと、前記ＩＣチップに接続され、カード外部と電波の送受信を行うループアンテナと、を備え、前記背面電極と前記アンテナは、互いに重なることなくともに前記背面支持基板の表面に形成され、同じ材料から構成され、また、前記背面支持基板の表面に垂直な方向の厚さがほぼ同じである、ことを特徴とする画像表示媒体。

［９］前記背面電極は、前記ループアンテナのループ形状の内側に配置されたことを特徴とする［８］に記載の画像表示媒体。

［１０］前記背面電極は、前記ループアンテナのループ形状の外側に配置されたことを特徴とする［８］に記載の画像表示媒体。

［１１］前記背面電極は、金属材料からなることを特徴とする［８］に記載の画像表示媒体。

［１２］前記表面支持基板上に水分等を通さないガスバリア層が形成されたことを特徴とする［８］に記載の画像表示媒体。

請求項１〜７の画像表示媒体によれば、ループアンテナの形状、大きさ、および配置を自由にデザインすることができ、背面電極とループアンテナが重なることによる表示品質の低下を抑え、ループアンテナを受信効率の良いデザインとすることができる。
請求項８、１１の画像表示媒体によれば、背面電極とループアンテナは同じ材料から同時に形成されることが可能であり、製造コストを下げることができる。
請求項９の画像表示媒体によれば、ループアンテナの受信感度を向上させることができる。
請求項１０の画像表示媒体によれば、画像表示媒体を小型化することができる。
請求項１２の画像表示媒体によれば、背面電極とループアンテナの重なりに起因する凸部が存在しないため、ガスバリア層が損傷を受けない。

〔第１の実施の形態〕
（画像表示媒体の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体の斜視図である。この画像表示媒体１は、液晶等からなる表示層２と、表示層２を挟んで対向配置された、表面基板３および背面基板４と、を有して構成される。なお、画像表示媒体１全体を覆うように熱可塑性フィルム（図示しない）を形成してもよい。

表面基板３は、表面支持基板３１と、表面支持基板３１上に形成された表面電極３２と、表面電極３２上に電気的に接続された表面取出電極３３と、を有して構成される。

背面基板４は、背面支持基板４１と、背面支持基板４１上に形成された背面電極４２と、背面電極４２上に電気的に接続された背面取出電極４３と、背面支持基板４１上に形成されたＩＣチップ４４と、ＩＣチップ４４に接続されたアンテナ４５と、を有して構成される。

本実施の形態においては、画像表示媒体１を光書き込み型の電子ペーパーであるとして説明する。光書き込み型の電子ペーパーの場合、表示層２は、図示しないが、印加される電圧に応じて反射率（透過率）が変化する液晶層、光を吸収する光吸収層、光の照射によって抵抗値が小さくなる光導電層を表示面側から順に積層した構成、または、光吸収層、光導電層、隔離層、液晶層を表示面側から順に積層した構成した構成を有する。なお、液晶層は、例えば、コレステリック液晶が封入されたマイクロカプセルを有して構成される。また、光導電層は、電荷輸送層と、この電荷輸送層の両側に積層された一対の電荷発生層とからなる。これにより、液晶層への交流電圧の印加が可能となるため、液晶層の劣化を抑えることができ、駆動電圧の低電圧化、電子ペーパーの高寿命化を実現することができる。

表面支持基板３１、および背面支持基板４１は、例えば、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の透明な樹脂材料からなる。なお、背面支持基板４１は不透明な材料であってもよい。

なお、窒化シリコン、酸化シリコン等の防湿性を有する透明材料からなる透明なガスバリア層が、表面支持基板３１の内側（表示層２側）に形成されていてもよい。これにより、表面基板３を通して画像表示媒体１の内部に湿気が進入することを抑制することができる。

表面電極３２および背面基板４２は液晶層２を挟んで位置し、画像表示媒体１に画像を書き込む際に、表面取出電極３３および背面取出電極４３を介して外部機器から電源を供給すると、液晶層２に電圧を印可する。

表面電極３２は、例えば、厚さ５０ｎｍの酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛等からなる透明電極である。

背面電極４２は、例えば、例えば、厚さ１５μｍのアルミニウム、銅、およびこれらを含む化合物、混合物等の導電性材料からなる。

表面取出電極３３および背面取出電極４３は、それぞれ表面電極３２および背面電極４２に電気的に接続され、画像書込装置等の外部機器（図示しない）を画像表示媒体１に接続する際に、外部機器のコネクタと表面電極３２および背面電極４２を導通する。

表面取出電極３３、背面取出電極４３は、例えば、厚さ１４０μｍのＮｉ等の金属からなる。

ＩＣチップ４４は、例えば、ＩＤ番号等のデータを格納する。

アンテナ４５は、ループコイル型のアンテナであり、コイルの内部を通る磁界が変化すると誘導電流が発生し、ＩＣチップ４４に格納された情報を読み書きする。コイルの面積が大きいほどコイル内部を通る磁束が増加してアンテナ４５の感度が向上する。なお、図１〜図３においては、簡単のため、アンテナ４５のコイルの巻き数まで示していないが、複数回巻いたものが好ましい。コイルの巻き数が多いほど、誘導電流が大きくなる。

図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ表面基板および背面基板の平面図である。図２（ａ）（ｂ）は、表面基板３および背面基板４を内側（表示層２側）から見た図である。

表面電極３２、および背面電極４２は、両者とも全面電極の形態を有する。なお、画像表示媒体の種類により、例えば、一方が全面電極で他方が画素電極の形態、一方が走査電極で他方が信号電極の形態、一方が信号電極で他方が信号電極上を移動することにより走査する線電極の形態を有するものであってもよい。また、表面電極３２、および背面電極４２が行電極、列電極等の複数の電極からなる場合等において、取出電極が複数となる場合は、表面取出電極３３、および背面取出電極４３は、それぞれ表面電極３２、および背面電極４２に対応する電極群から構成される。

アンテナ４５は、背面電極４２と同じ材料からなり、背面電極４２の外側に設けられる。

（画像表示媒体の製造）
図３Ａ（ａ）〜（ｃ）、図３Ｂ（ｄ）〜（ｅ）は、画像表示媒体の製造工程を示す平面図である。

まず、図３Ａ（ａ）に示すように、表面支持基板３１と、表面支持基板３１上に形成された表面電極３２と、表面電極３２上に形成された表示層２と、表面電極３２上に電気的に接続された表面取出電極３３と、を有する表面基板３を形成する。

次に、図３Ａ（ｂ）に示すように、背面支持基板４１の表面上に、アルミニウム等からなる導電膜５が形成された背面基板４を準備する。

次に、図３Ａ（ｃ）に示すように、導電膜５をエッチングによりパターニングし、背面電極４２およびアンテナ４５を形成する。なお、背面電極４２およびアンテナ４５は、１枚の同じ導電膜５から形成されるため、背面支持基板４１の表面に垂直な方向の厚さがほぼ同じである。

次に、図３Ｂ（ｄ）に示すように、銀ペースト等の導電性接着剤を用いて背面電極４２に背面取出電極４３を接続し、また、アンテナ４５にＩＣチップ４４を接続する。

次に、図３Ｂ（ｅ）に示すように、表面基板３の液晶層と、背面基板４の背面電極４２を向かい合わせて貼り合わせ、画像表示媒体１を形成する。

なお、本実施の形態においては、導電膜５をパターニングすることにより背面電極４２およびアンテナ４５を形成したが、他の方法として、スクリーン印刷やインクジェット印刷等により、背面支持基板４１の表面に直接パターンを印刷して背面電極４２およびアンテナ４５を形成しても良い。この場合、印刷に用いるインクとして、高分子材料に導電性のフィラーを分散した銀ペースト、金ペースト、ニッケルペースト、銀／カーボンペースト、カーボンペースト等の導電性インクを用いることができる。また、サーマルリボンを用いた熱転写印刷により、背面支持基板４１の表面に直接パターンを印刷して背面電極４２およびアンテナ４５を形成しても良い。この場合、サーマルリボンとして、アルミ箔、銀箔、金箔等の導電箔を用いることができる。

（画像表示媒体の動作）
図４は、画像表示媒体のＩＣチップにデータを読み書きする際の動作を表すブロック図である。外部装置であるリーダ・ライタ１０のアンテナ１１から電波が照射されると、画像表示媒体１のアンテナ４５の内部を通る磁界が変化して電磁誘導により電力が発生し、ＩＣチップ４４のデータの読み書きが行われる。

〔第２の実施の形態〕
本発明の第２の実施の形態は、アンテナ４５の構成において第１の実施の形態と異なる。なお、他の部分の構成等、第１の実施の形態と同様の点については、説明を省略する。

図５（ａ）（ｂ）は、それぞれ表面基板および背面基板の平面図である。図５（ａ）（ｂ）は、表面基板３および背面基板４を内側（表示層２側）から見た図である。

アンテナ４５は、背面電極４２と同じ材料からなるループコイル型のアンテナであり、背面支持基板４１上の背面電極４２および背面取出電極４３が形成される領域以外の領域に形成される。この場合、第１の実施の形態と比較して、アンテナ４５の囲む領域の面積が小さくなるため、送受信感度が下がる可能性があるが、アンテナ４５を背面電極４２の外側に配置しないため、画像表示媒体１を小型化することができる。なお、図５においては、簡単のため、アンテナ４５のコイルの巻き数まで示していないが、複数回巻いたものが好ましい。コイルの巻き数が多いほど、誘導電流が大きくなる。

なお、背面電極４２およびアンテナ４５の形成方法は第１の実施の形態と同様であり、導電膜５のパターニングや、導電性インクの印刷により形成することができる。

なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において上記各実施の形態の構成要素を任意に組み合わせることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体の斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る表面基板および背面基板の平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体の製造工程を示す平面である。 （ｄ）〜（ｅ）は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体の製造工程を示す平面である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体のＩＣチップにデータを読み書きする際の動作を表すブロック図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る表面基板および背面基板の平面図である。

符号の説明

１ 画像表示媒体
２ 表示層
３ 表面基板
３１ 表面支持基板
３２ 表面電極
３３ 表面取出電極
４ 背面基板
４１ 背面支持基板
４２ 背面基板
４３ 背面取出電極
４４ ＩＣチップ
４５ アンテナ
５ 導電膜
１０ リーダ・ライタ
１１ アンテナ

Claims (12)

1. 透明な表面支持基板上に、透明な表面電極を形成する工程と、
   背面支持基板上に、背面電極およびループアンテナを同じ材料から同時に形成する工程と、
   前記表面支持基板と前記背面支持基板を、表示層を挟んで対向配置する工程と、
   を含むことを特徴とする画像表示媒体の製造方法。
2. 前記背面電極およびアンテナを形成する工程は、
   前記背面支持基板上に導電膜を形成する工程と、
   前記導電膜をエッチングによりパターニングし、前記背面電極および前記ループアンテナを形成する工程と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体の製造方法。
3. 前記導電膜は、金属膜であることを特徴とする請求項２に記載の画像表示媒体の製造方法。
4. 前記背面電極およびループアンテナを形成する工程は、
   スクリーン印刷やインクジェット印刷等の印刷法により、前記背面支持基板上に導電性インクを印刷する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体の製造方法。
5. 前記導電性インクは、金属インクであることを特徴とする請求項４に記載の画像表示媒体の製造方法。
6. 前記背面電極およびループアンテナを形成する工程は、
   サーマルリボンを用いた熱転写印刷により、前記背面支持基板上に導電箔を印刷する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体の製造方法。
7. 前記導電箔は、金属箔であることを特徴とする請求項６に記載の画像表示媒体の製造方法。
8. 画像を表示する表示層と、
   前記表示層を挟んで対向配置された、透明な表面支持基板および背面支持基板と、
   前記表面支持基板上に形成された透明な表面電極と、
   前記背面支持基板上に形成された背面電極と、
   所定のデータを格納するＩＣチップに接続され、外部と電波の送受信を行うループアンテナと、
   を備え、
   前記背面電極と前記ループアンテナは、互いに重なることなく前記背面支持基板の表面に形成され、同じ材料から構成され、また、前記背面支持基板の表面に垂直な方向の厚さが同じである、ことを特徴とする画像表示媒体。
9. 前記背面電極は、前記ループアンテナのループ形状の内側に配置されたことを特徴とする請求項８に記載の画像表示媒体。
10. 前記背面電極は、前記ループアンテナのループ形状の外側に配置されたことを特徴とする請求項８に記載の画像表示媒体。
11. 前記背面電極は、金属材料からなることを特徴とする請求項８に記載の画像表示媒体。
12. 前記表面支持基板上に水分等を通さないガスバリア層が形成されたことを特徴とする請求項８に記載の画像表示媒体。
    

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